硅灰石產(chǎn)品可分為高長(cháng)徑比硅灰石和磨細硅灰石兩大類(lèi)，高長(cháng)徑比的超細硅灰石針狀粉在工業(yè)上有著(zhù)極高的應用價(jià)值，如作為塑料填料，可以提高其制品的強度和尺寸穩定性；造紙填料用的硅灰石針狀粉也要求達到lum的細度；在涂料、油漆中填加的硅灰石針狀粉越細，其性能改善越明顯。因此，高長(cháng)徑比的超細硅灰石針狀粉的加工制備成為世界各硅灰石加工企業(yè)倍受重視的研究熱點(diǎn)。
硅灰石的結晶構造決定了即使是細小顆粒也呈纖維狀或針狀的性質(zhì)。硅灰石的а晶型長(cháng)徑比為5：1，β晶型為20：1，最高可達30：1，其長(cháng)徑比隨粉碎方式的不同有很大的差異。提高硅灰石產(chǎn)品的長(cháng)徑比，關(guān)鍵在于粉碎過(guò)程中采用適宜的粉碎方式保持礦物原有的結晶結構。目前，用于硅灰石針狀粉超細粉碎加工的設備主要有機械沖擊式粉碎機、氣流磨（扁平式、循環(huán)式、沖擊式、流化床、對噴式）、攪拌磨、雷蒙磨、振動(dòng)磨等。實(shí)踐表明，剪切和摩擦作用始終具有使顆粒沿著(zhù)與力作用方向平行的結晶解理面剝離的趨勢，這決定了流化床式氣流磨是制備高長(cháng)徑比硅灰石的最佳設備。
 1、流化床氣流磨的工作原理
氣流磨是借助于氣流的高速運動(dòng)使物料顆粒之間、顆粒與器壁之間產(chǎn)生強烈的沖擊碰撞和摩擦剪切而使物料粉碎。其中流化床氣流磨是集最先進(jìn)的多噴管技術(shù)、流化床技術(shù)與渦輪分級技術(shù)于一身，實(shí)現了流場(chǎng)多元化、料層流態(tài)化、分級臥式化。流化床氣流磨是以流體一壓縮空氣作為工作介質(zhì)對粉體進(jìn)行粉碎，流體速度高達300-500m/s。
其工作原理為：壓縮空氣經(jīng)拉瓦爾噴嘴加速成超音速氣流后射入粉碎區使物料呈流態(tài)化。在粉碎區，被加速的物料在各噴嘴的交匯點(diǎn)匯合。在此，顆?；ハ鄬ψ卜鬯?。粉碎后的物料被負壓上升氣流輸送至分級區，由內分級輪篩選出達到粒度要求的細粉，未滿(mǎn)足粒度要求的粗粉返回粉碎區繼續粉碎。合格細粉隨氣流進(jìn)入旋風(fēng)分離器得到收集，含塵氣體經(jīng)布袋收塵器過(guò)濾凈化后排入大氣。
2、流化床氣流磨的工藝特點(diǎn)
流化床氣流磨的工藝特點(diǎn)為：粉碎過(guò)程中高速顆粒不會(huì )碰撞粉碎室內壁，目物料不通過(guò)噴嘴。因而磨損極輕，產(chǎn)品不受污染。主機上部裝有臥式分級輪，可以防止粗粒進(jìn)入成品。由于采用了流態(tài)化床原理（氣流膨脹呈流態(tài)化床懸浮沸騰而碰撞、摩擦進(jìn)行粉碎）以及內設臥式渦輪分級裝置，與其他類(lèi)型氣流磨相比，氣流狀況更佳，可節能30-40%。產(chǎn)品粒度分布窄且無(wú)大顆粒、自動(dòng)化程度高、噪音小、結構緊湊。
3、流化床氣流磨的工藝參數對硅灰石長(cháng)徑比的影響
?。?）分級輪轉速對硅灰石長(cháng)徑比的影響
流化床氣流磨分級輪的轉速對硅灰石產(chǎn)品的長(cháng)徑比具有明顯的影響，劉海新等研究了不同分級輪轉速對硅灰石產(chǎn)品長(cháng)徑比的影響，其研究結果表明：隨著(zhù)分級輪轉速的不斷增加，硅灰石的長(cháng)徑比先是逐漸增大，達到一個(gè)頂峰之后，其長(cháng)徑比又會(huì )迅速減小。
?。?）氣流粉碎壓力對硅灰石長(cháng)徑比的影響
在分級輪轉速一定的情況下，隨著(zhù)氣流粉碎壓力的增加，產(chǎn)品的平均長(cháng)度是明顯變短的，而平均直徑卻無(wú)明顯波動(dòng)，故整體來(lái)看，隨著(zhù)氣流粉碎壓力的增加，硅灰石長(cháng)徑比是減小的。
?。?）原料加熱時(shí)間、溫度對硅灰石長(cháng)徑比的影響
為了提高粉碎效率用熱力輔助粉碎一對礦石進(jìn)行熱處理，誘導晶界斷裂，降低物料強度，改善易磨性。硅灰石的晶體結構特點(diǎn)使其在鍛燒時(shí)沿Ca-O鍵裂開(kāi)，出現游離的Ca2+離子和O2+離子，填充到晶格間隙，這樣在氣流沖撞粉碎過(guò)程中，破碎硅灰石所需能量小，所以顆粒容易破碎，破碎所需時(shí)間短，這樣合格粒級的硅灰石產(chǎn)品及時(shí)地離開(kāi)粉碎腔，及時(shí)地保護了硅灰石產(chǎn)品的長(cháng)徑比。故對硅灰石進(jìn)行加熱處理，之后再采用氣流磨進(jìn)行粉碎，會(huì )發(fā)現適宜的加熱溫度為600-800℃，且隨著(zhù)加熱時(shí)間才延長(cháng)，硅灰石產(chǎn)品的長(cháng)徑比的變化規律是先增大后減小，即要得到高長(cháng)徑比的硅灰石產(chǎn)品，有一個(gè)最佳的加熱溫度和加熱時(shí)間。
?。?）原料的分級處理對硅灰石長(cháng)徑比的影響試驗
將硅灰石原料先進(jìn)行分級，之后采用氣流磨進(jìn)行處理，可以很好的保護硅灰石產(chǎn)品的長(cháng)徑比，且不同粒級下得到的硅灰石產(chǎn)品比較均勻。將物料在分級后給入氣流磨，是生產(chǎn)高長(cháng)徑比硅灰石的一個(gè)有效步驟。
充分利用硅灰石固有的優(yōu)異特性，獲得高長(cháng)徑比的硅灰石超細粉，提高其附加值，是進(jìn)行硅灰石深加工與利用的前提。硅灰石粉碎過(guò)程中的受力方式不同，其粉碎產(chǎn)物的形貌各異。粉碎過(guò)程中施加于硅灰石顆粒上的作用力為剪切力時(shí)，才能得到理想的高長(cháng)徑比硅灰石。氣流磨粉碎利用壓縮空氣的壓力能在粉碎室形成高速氣流軌跡，以剪切作用為主，其特點(diǎn)就是使硅灰石物料之間相互高速碰撞、摩擦而達到粉碎并保護硅灰石晶體形貌。
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